关于模块化设计方法和其在机械设计中应用探析

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1、关于模块化设计方法和其在机械设计中应用探析　　摘要：随着科学技术的发展,市场要求机械产品向多品种、小批量方向发展,机械产品的模块化设计已逐渐被各国工程技术人员所重视。根据笔者工作经念，本文主要介绍了模块化设计的具体步骤，分析模块化设计和现代技术之间的紧密相连关系，采用数控立式车床的模块划分来举例说明了模块化设计方法在机械设计中的应用。关键词：模块划分；步骤分析；现代技术；应用Abstract:withthedevelopmentofscienceandtechnology,themarketrequirem

2、entsofmechanicalproductdevelopmenttomanyvarieties,smallbatch,modulardesignofmechanicalproductshasgraduallybeenvaluedbyallengineeringandtechnicalpersonnel.Accordingtothestudy,thispaperintroducestheconcretestepsofmodulardesign,theanalysisiscloselyconnectedwi

3、ththerelationshipbetweenmodulardesignandmoderntechnology,themoduledivisionofverticalCNClathetoillustratetheapplicationofthemodulardesignmethodinthemechanicaldesignofthe.8Keywords:module;stepanalysisofmoderntechnology;application;中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1．模块的

4、划分1.1模块划分、接口标准化与组合性和可互换性模块划分的好坏是模块系列设计的成功关键。既要照顾制造和管理方便，避免组合时产生混乱，具有较大的灵活性，又要考虑到模块系列将来的扩展和向专用、变型产品的辐射。因此必须对系统进行仔细的、系统的功能分析和结构分析。模块划分时要注意：1）模块在整个系统中的作用及其更换的可能性和必要性；2）保持模块在功能及结构方面有一定的独立性和完整性；3）模块间的接合要素便于联接与分离；4）模块的划分不能影响系统的主要功能。模块划分原则是：1）力求以少数模块组成尽可能多的产品；2）在

5、满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉；3）模块结构应尽量简单、规范，模块间的联系也应尽可能简单。1.2模块化设计方式和模块化系统划分与介绍1.2.1模块化设计的主要方式（1）横向系列模块化设计。不改变产品主参数，利用模块发展变形产品。这种方式易实现，应用广。8（2）纵向系列模块化设计。在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。（3）横向系列和跨系列综合模块化设计。除发展横系列产品之外，改变某些模块还能得到其它系列产品者，便属于横向系列和跨系列模块化设计了。（4）全系列模块化设计。全系列

6、包括纵向系列和横向系列。（5）全系列和跨系列模块化设计。在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计。1.2.2模块化系统的划分及功能介绍按照产品中模块使用多少，模块化系统可分为纯模块化系统和混合系统——由模块和非模块组成的模块化系统，机械模块化系统更多的是这种类型。按模块组合可能性多少，模块化系统可分为：闭式系统，设计时主要考虑到所有可能的方案；开式系统，设计时主要考虑模块组合变化规则。模块要实现一定功能，整个产品系列功能和相应的模块类型如图1所示。基本功能是系统中基本的、经常的、重复的、不可缺少的

7、功能，在系统中基本不变的功能。相应模块称为基本模块。辅助功能主要指实现安装和联接所需的功能。相应模块称为辅助模块。特殊功能是表征系统中某种或某几种产品特殊的、使之更完善或有所扩展的功能。相应模块称为特殊模块。8适应功能是为了和其它系统或边界条件相适应所需要的可临时改变的功能。相应模块称为适应模块。用户专用功能指某些不能预知的、由用户特别指定的功能，该功能由于其不确定性和极少重复，由非模块化单元实现。2．模块化设计的步骤分析模块化设计分为两个不同层次，第一个层次为系列模块化产品研制过程，如图2所示。第二个层次

8、为单个产品的模块化设计，如图3所示。总的说来，模块化设计遵循一般技术系统的设计步骤，但比后者更复杂，花费更高，要每个零部件都能实现更多的部分功能。模块化设计的主要步骤如下：（1）市场调查与分析，模块化设计成功的前提；（2）进行产品功能分析，拟定产品系列型谱；（3）确定参数范围和主参数；（4）确定模块化设计类型，划分模块；（5）模块结构设计，形成模块库；（6）编写技术文件。3．模块化与一些现代技术的结合3.1在对事